本发明涉及一种空气采样器采样介质及其制备方法，特别是一种空气采样海绵及其制备方法。
背景技术：
空气采样器是采集空气污染物或受到污染的空气的仪器或装置。空气采样器种类很多。按采集对象可分为气体(包括蒸气)采样器和颗粒物采样器两种；按使用场所可分为环境采样器、室内采样器(如工厂车间内使用的采样器)和污染源采样器(如烟囱采样器)。此外还有特殊用途的空气采样器，如同时采集气体和颗粒物的采样器，可采集空气中二氧化硫和颗粒物，或氟化氢和颗粒物等，便于研究气态和固态物质中硫或氟的相互关系。一般由收集器、流量计和抽气动力系统三部分组成。
空气采样是空气环境监测的重要步骤，对于监测数据的可靠性关系极大。采集空气样品的方法，主要有两类:一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂,以吸收或阻留污染物，把原来空气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法。用这类方法测得的结果是采样时间内空气中污染物的平均浓度。另一类是用容器(玻璃瓶、塑料袋、橡皮球胆、注射器等)采集含有污染物的空气。这类方法适用于下述情况：空气中污染物的浓度较高；或测定方法的灵敏度较高；不易被液体吸收剂吸收或固体吸附剂吸附的污染气体和蒸汽。用此法测得的结果为空气中污染物的瞬时浓度或短时间内的平均浓度。采样器中的液体吸收剂主要用于吸收气态和蒸汽态物质。常用的吸收剂有：水、化合物水溶液、有机溶剂等。吸收剂必须能与污染物发生快速的化学反应或能把污染物迅速地溶解，并便于进行分析操作。固体吸附剂有颗粒状吸附剂和纤维状吸附剂两种。常用的颗粒状吸附剂有硅胶、素陶瓷等，用于气态、蒸汽态和颗粒物的采样。纤维状吸附剂有滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃棉、海绵等，吸附作用主要是物理性的阻留，用于采集颗粒物。有时吸附剂先用某种化学试剂浸渍处理，使污染物同它发生化学作用而被吸附，主要用于采集气态或蒸汽态污染物。
空气采样所采集的样品应具有代表性。采样的效率要高，操作务求简便，并便于进行随后的化学分析测定。影响样品的代表性的因素有采样器和吸收剂的效率，采样点的位置和采样器对气流的干扰等。近年来，空气采样技术正逐渐与分析测试技术结合起来，构成一种能够连续自动地进行采样、分析测定、记录所测结果的装置。这种装置可直接进行现场监测，称为监测分析仪。
在现有的采样技术中，为了提高采样效率和采样精度，经常选择对目标化合物具有高吸附性或分配性的采样介质，对常用采样介质进行改进处理。如在采样海绵上沾附一定量大孔吸附树脂，从而提高采样吸附的效率和效果，但是该方案中大孔吸附树脂在采样海绵上附着并不牢固，极易在采样过程中随气流而流失，从而影响到采样精度；而采用利用胶黏剂将大孔吸附树脂粘结到海绵上的技术方案，会出现大孔吸附树脂粘结不均，易发生堆积结块，大孔吸附树脂孔隙易被堵塞，利用率不高，操作难度大，易造成浪费，同时大孔吸附树脂在海绵整体上分布不均，体积利用效率不高，而且需要在海绵成型后进行再加工，增加成本，另外粘结剂的可挥发成分可以被大孔吸附树脂吸附而影响到正常采样。由此这些方案虽然表面上可以很好地改善采样效率，但是同时会增加采样精度的波动，使得空气监控数据的精确性受到极大的影响。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明公开了一种空气采样海绵及其制备方法，通过将海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浮液中，干燥后形成了与普通吸附采样海绵有机结合，从而不仅仅提高了单位体积的采样吸附质量，同时还增强了样品-大孔吸附树脂-海绵三者之间的结合能力，从而避免在使用中发生样品或大孔吸附树脂脱落，而影响采样效率和采样精度。
本发明公开的空气采样海绵，包括具有孔结构的海绵主体以及附着在海绵主体的孔结构表面与大孔吸附树脂有机结合。
本方案通过将吸附能力强的大孔吸附树脂与海绵紧密地结合在一起，使大孔吸附树脂于海绵主体的内部“生根”，从而使其在发挥其良好的吸附性而有效改善采样效率和采样质量且避免被气流吹落而影响采样精度。
本发明公开的空气采样海绵的一种改进，大孔吸附树脂均匀地分散并固结于海绵主体的孔结构表面，并相互交联在一起。
本发明公开的空气采样海绵的一种改进，大孔吸附树脂均匀地有机结合于海绵主体的孔结构内部。
本方案将大孔吸附树脂形成于海绵主体的交联结合，提高其利用效率，并且便于在后期使用中大孔吸附树脂的再生以及吸附物的脱吸附和检测。
本发明公开的空气采样海绵的一种改进，在海绵主体上大孔吸附树脂的质量为海绵主体质量的0.1-10％。
本发明公开的空气采样海绵的一种改进，大孔吸附树脂粒径为1微米-2毫米。
本发明公开的空气采样海绵的一种改进，海绵主体的材质为泡橡胶或者聚醚型聚氨酯或者聚酯型聚氨酯。
本发明公开的空气采样海绵的制备方法，至少包括将海绵主体的原料经发泡，并使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起。
本方案通过浸泡的方式，有效避免了胶粘等形式的多孔结构堵塞。
本方案通过将吸附能力强的大孔吸附树脂与吸附海绵紧密地结合在一起，从而使其在发挥其优秀的吸附性而有效改善采样效率和采样质量的精度。
本发明公开的空气采样海绵的制备方法的一种改进，原料为发泡橡胶原料或者发泡聚醚型聚氨酯原料或者发泡聚酯型聚氨酯原料。
本发明公开的空气采样海绵的制备方法的一种改进，大孔吸附树脂在海绵主体上的附着质量为海绵主体质量的0.1-10％。
本发明公开的空气采样海绵的制备方法的一种改进，大孔吸附树脂粒径为1微米-2毫米。
本发明公开空气采样海绵及其制备方法，通过将大孔吸附树脂与普通吸附采样海绵有机结合，以大孔吸附树脂的高吸附性对采样海绵吸附采样能力的增强效果，从而增强对空气采样目标的吸附性，提高了采样准确性和采样效率，同时通过对大孔吸附树脂孔径和类型的控制，实现对不同类型污染物的选择性吸附(如悬浮物尺寸、污染物种类的选择，甚至是特定污染物的选择)从而不仅仅提高了单位体积的采样吸附质量和吸附效率，同时还增强了目标样品(污染物)-大孔吸附树脂-海绵三者之间的结合能力，从而避免在使用中发生样品或大孔吸附树脂脱落，而不仅仅影响采样效率，同样影响采样精度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明方案中海绵主体为包括而不限于大孔海绵或者细孔海绵(各种橡胶海绵、聚氨酯海绵、聚醚海绵等)
实施例1
本实施例空气采样海绵，具有孔结构的海绵主体以及与海绵主体的孔结构相互交联在一起大孔吸附树脂，包括而不限于全部或者部分大孔吸附树脂分布于海绵主体的全部或者部分孔结构表面的情形。
本实施例空气采样海绵，包括具有孔结构的海绵主体以及与海绵主体的孔结构有机结合大孔吸附树脂。
与上述实施例相区别的，大孔吸附树脂在海绵主体上的附着质量为海绵主体质量的0.1％(大孔吸附树脂质量占海绵主体质量的比例还可以为包括而不限于如下任一：0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5.0％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％、5.9％、6.0％、6.1％、6.2％、6.3％、6.4％、6.5％、6.6％、6.7％、6.8％、6.9％、7.0％、7.1％、7.2％、7.3％、7.4％、7.5％、7.6％、7.7％、7.8％、7.9％、8.0％、8.1％、8.2％、8.3％、8.4％、8.5％、8.6％、8.7％、8.8％、8.9％、9.0％、9.1％、9.2％、9.3％、9.4％、9.5％、9.6％、9.7％、9.8％、9.9％、10.0％以及0.1-10％范围内的任意值)。
与上述实施例相区别的，大孔吸附树脂粒径为1微米(大孔吸附树脂粒径还可以为包括而不限于如下任一：1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米、200微米、210微米、220微米、230微米、240微米、250微米、260微米、270微米、280微米、290微米、300微米、310微米、320微米、330微米、340微米、350微米、360微米、370微米、380微米、390微米、400微米、410微米、420微米、430微米、440微米、450微米、460微米、470微米、480微米、490微米、500微米、510微米、520微米、530微米、540微米、550微米、560微米、570微米、580微米、590微米、600微米、610微米、620微米、630微米、640微米、650微米、660微米、670微米、680微米、690微米、700微米、710微米、720微米、730微米、740微米、750微米、760微米、770微米、780微米、790微米、800微米、810微米、820微米、830微米、840微米、850微米、860微米、870微米、880微米、890微米、900微米、910微米、920微米、930微米、940微米、950微米、960微米、970微米、980微米、990微米、1mm、1.1微米、1.2微米、1.3微米、1.4微米、1.5微米、1.6微米、1.7微米、1.8微米、1.9微米、2.0毫米以及1微米-2mm范围内的其它任意值)。
与上述实施例相区别的，海绵主体的材质为泡橡胶或者聚醚型聚氨酯或者聚酯型聚氨酯，如包括而不限于聚氨基甲酸酯海绵、聚醚330n、聚醚4110、聚醚f6、聚醚f68、聚醚220、聚醚l64、聚醚l61、聚醚210、组合聚醚、聚醚l-62、聚醚403、丁腈橡胶棉等。
制备实施例
本实施例的空气采样海绵的制备方法，至少包括将海绵主体的原料经发泡，并使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起。干燥处理得到产品即可。
与上述实施例相区别的，原料为发泡橡胶原料或者发泡聚醚型聚氨酯原料或者发泡聚酯型聚氨酯原料，如包括而不限于聚氨基甲酸酯海绵原料、聚醚330n原料、聚醚4110原料、聚醚f6原料、聚醚f68原料、聚醚220原料、聚醚l64原料、聚醚l61原料、聚醚210原料、组合聚醚原料、聚醚l-62原料、聚醚403原料、丁腈橡胶棉原料等。
与上述实施例相区别的，大孔吸附树脂在海绵主体上的附着质量为海绵主体质量的0.1％(大孔吸附树脂在海绵主体上的附着质量占海绵主体质量的比例还可以为包括而不限于如下任一：0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5.0％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％、5.9％、6.0％、6.1％、6.2％、6.3％、6.4％、6.5％、6.6％、6.7％、6.8％、6.9％、7.0％、7.1％、7.2％、7.3％、7.4％、7.5％、7.6％、7.7％、7.8％、7.9％、8.0％、8.1％、8.2％、8.3％、8.4％、8.5％、8.6％、8.7％、8.8％、8.9％、9.0％、9.1％、9.2％、9.3％、9.4％、9.5％、9.6％、9.7％、9.8％、9.9％、10.0％以及0.1-10％范围内的其它任意值)。
与上述实施例相区别的，大孔吸附树脂粒径为1微米(大孔吸附树脂粒径还可以为包括而不限于如下任一：1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米、200微米、210微米、220微米、230微米、240微米、250微米、260微米、270微米、280微米、290微米、300微米、310微米、320微米、330微米、340微米、350微米、360微米、370微米、380微米、390微米、400微米、410微米、420微米、430微米、440微米、450微米、460微米、470微米、480微米、490微米、500微米、510微米、520微米、530微米、540微米、550微米、560微米、570微米、580微米、590微米、600微米、610微米、620微米、630微米、640微米、650微米、660微米、670微米、680微米、690微米、700微米、710微米、720微米、730微米、740微米、750微米、760微米、770微米、780微米、790微米、800微米、810微米、820微米、830微米、840微米、850微米、860微米、870微米、880微米、890微米、900微米、910微米、920微米、930微米、940微米、950微米、960微米、970微米、980微米、990微米、1毫米、1.1毫米、1.2毫米、1.3毫米、1.4毫米、1.5毫米、1.6毫米、1.7毫米、1.8毫米、1.9毫米、2.0毫米以及1微米-2毫米范围内的其它任意值)。
对比案例组1
方案1选用聚醚l61普通海绵(黑色海绵)，进行大气采样。
方案2选用聚醚l61普通海绵(黑色海绵)，采样前将占海绵主体质量的0.25％大孔吸附树脂直接均匀抖落沾附到海绵上，再进行大气采样。
方案3选用聚醚l61普通海绵(黑色海绵)，将占海绵主体质量的0.25％使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起到海绵上，干燥后，再进行大气采样。
方案4选用聚醚l61普通海绵(黑色海绵)，将占海绵主体质量的2.5％使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起到海绵上，干燥后，再进行大气采样。
方案5选用聚醚l61普通海绵(黑色海绵)，将占海绵主体质量的5.0％使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起到海绵上，干燥后，再进行大气采样。
通过上述5个方案，每个方案均在同一采样点重复5次，在宁波市区对目标污染物(举例如pm2.5)采样均为5个小时，该5个方案的监测结果的平均方差分别为7.2、29、4.4、5.2、4.5，与方案1采样结果百分比，方案2、3、4、5结果分别为97.5％、106.2％、112.7％、114.4％。
对比案例组2
方案1选用聚氨基甲酸酯海绵(白色或者黄色海绵)，进行大气采样。
方案2选用聚氨基甲酸酯海绵(白色或者黄色海绵)，采样前将占海绵主体质量的0.25％大孔吸附树脂直接均匀抖落沾附到海绵上，再进行大气采样。
方案3选用聚氨基甲酸酯海绵(白色或者黄色海绵)，将占海绵主体质量的0.25％使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起到海绵上，干燥后，再进行大气采样。
方案4选用聚氨基甲酸酯海绵(白色或者黄色海绵)，将占海绵主体质量的2.5％使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起到海绵上，干燥后，再进行大气采样。
方案5选用聚氨基甲酸酯海绵(白色或者黄色海绵)，将占海绵主体质量的5.0％使海绵浸泡于大孔吸附树脂悬浊液中，固结到发泡得到的海绵主体与大孔吸附树脂有机结合一起到海绵上，干燥后，再进行大气采样。
通过上述5个方案，每个方案均在同一采样点重复5次，在宁波北仑区对目标污染物(举例如pm2.5)采样均为5个小时，该5个方案的监测结果的平均方差分别为7.9、30.6、5.1、5.3、4.7，与方案1采样结果百分比，方案2、3、4、5结果分别为101.5％、107.4％、113.8％、116.5％。
通过上述对比可知，本发明方案在空气采样时其监测数据稳定性更好，精度高，从而具有良好的可重复性，另外对采样效率更是有明显的改善。
本处对比例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在对比例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。